]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/symbol.h
Transform abs(x)^n => x^n if x is real and n is even.
[ginac.git] / ginac / symbol.h
index 5bd60159dd9553fab62a027f8d221dbb23056c72..519980f857dcededb579715ee1dbd9ff96ce3dac 100644 (file)
@@ -1,8 +1,9 @@
 /** @file symbol.h
  *
- *  Interface to GiNaC's symbolic objects.
- *
- *  GiNaC Copyright (C) 1999 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  Interface to GiNaC's symbolic objects. */
+
+/*
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2011 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  *
  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  *
  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  *  along with this program; if not, write to the Free Software
- *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  */
 
-#ifndef __GINAC_SYMBOL_H__
-#define __GINAC_SYMBOL_H__
+#ifndef GINAC_SYMBOL_H
+#define GINAC_SYMBOL_H
+
+#include "basic.h"
+#include "ex.h"
+#include "ptr.h"
+#include "archive.h"
 
 #include <string>
-#include <ginac/basic.h>
-#include <ginac/ex.h>
+#include <typeinfo>
+
+namespace GiNaC {
 
 /** Basic CAS symbol.  It has a name because it must know how to output itself.
- *  It may be assigned an expression, but this feature is only intended for
- *  programs like 'ginsh' that want to associate symbols with expressions.
- *  If you want to replace symbols by expressions in your code, you should
- *  use ex::subs() or use objects of class ex instead of class symbol in the
- *  first place. */
+ */
 class symbol : public basic
 {
-// types
-    /** Symbols as keys to expressions. */
-    class assigned_ex_info {
-    public:
-        assigned_ex_info();     //!< Default ctor
-        bool is_assigned;       //!< True if there is an expression assigned
-        ex assigned_expression; //!< The actual expression
-        unsigned refcount;      //!< Yet another refcounter. PLEASE EXPLAIN!
-    };
-    
-// member functions
-
-    // default constructor, destructor, copy constructor assignment operator and helpers
+       GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(symbol, basic)
+       // other constructors
 public:
-    symbol();
-    ~symbol();
-    symbol(symbol const & other);
-protected:
-    void copy(symbol const & other); 
-    void destroy(bool call_parent);
-
-    // other constructors
+       explicit symbol(const std::string & initname);
+       symbol(const std::string & initname, const std::string & texname);
+       
+       // functions overriding virtual functions from base classes
 public:
-    explicit symbol(string const & initname);
-
-    // functions overriding virtual functions from base classes
-public:
-    basic * duplicate() const;
-    void printraw(ostream & os) const;
-    void printtree(ostream & os, unsigned indent) const;
-    void print(ostream & os, unsigned upper_precedence=0) const;
-    void printcsrc(ostream & os, unsigned type, unsigned upper_precedence=0) const;
-    bool info(unsigned inf) const;
-    ex expand(unsigned options=0) const;
-    bool has(ex const & other) const;
-    int degree(symbol const & s) const;
-    int ldegree(symbol const & s) const;
-    ex coeff(symbol const & s, int const n = 1) const;
-    ex eval(int level = 0) const;
-    ex diff(symbol const & s) const;
-    ex normal(lst &sym_lst, lst &repl_lst, int level=0) const;
-    ex subs(lst const & ls, lst const & lr) const;
+       bool info(unsigned inf) const;
+       ex eval(int level = 0) const { return *this; } // for performance reasons
+       ex evalf(int level = 0) const { return *this; } // overwrites basic::evalf() for performance reasons
+       ex series(const relational & s, int order, unsigned options = 0) const;
+       ex subs(const exmap & m, unsigned options = 0) const { return subs_one_level(m, options); } // overwrites basic::subs() for performance reasons
+       ex normal(exmap & repl, exmap & rev_lookup, int level = 0) const;
+       ex to_rational(exmap & repl) const;
+       ex to_polynomial(exmap & repl) const;
+       ex conjugate() const;
+       ex real_part() const;
+       ex imag_part() const;
+       bool is_polynomial(const ex & var) const;
+       /** Save (a.k.a. serialize) object into archive. */
+       void archive(archive_node& n) const;
+       /** Read (a.k.a. deserialize) object from archive. */
+       void read_archive(const archive_node& n, lst& syms);
 protected:
-    int compare_same_type(basic const & other) const;
-    bool is_equal_same_type(basic const & other) const;
-    unsigned return_type(void) const;
-    unsigned return_type_tinfo(void) const;
-    unsigned calchash(void) const;
-    
-    // non-virtual functions in this class
+       ex derivative(const symbol & s) const;
+       bool is_equal_same_type(const basic & other) const;
+       unsigned calchash() const;
+       
+       // non-virtual functions in this class
 public:
-    void assign(ex const & value);
-    void unassign(void);
-    ex diff(symbol const & s, unsigned nth) const;
-    void setname(string const & n) {name=n;}
-    string getname(void) const {return name;}
-private:
-    string & autoname_prefix(void);
+       void set_name(const std::string & n) { name = n; }
+       void set_TeX_name(const std::string & n) { TeX_name = n; }
+       std::string get_name() const;
+       virtual unsigned get_domain() const { return domain::complex; }
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
+       void do_print_tree(const print_tree & c, unsigned level) const;
+       void do_print_python_repr(const print_python_repr & c, unsigned level) const;
 
 // member variables
 
 protected:
-    assigned_ex_info * asexinfop;
-    unsigned serial;  //!< unique serial number for comparision
-    string name;
+       unsigned serial;                 ///< unique serial number for comparison
+       mutable std::string name;        ///< printname of this symbol
+       std::string TeX_name;            ///< LaTeX name of this symbol
 private:
-    static unsigned next_serial;
+       static unsigned next_serial;
 };
+GINAC_DECLARE_UNARCHIVER(symbol);
+
+
+/** Specialization of symbol to real domain */
+class realsymbol : public symbol
+{
+public:
+       realsymbol();
+       explicit realsymbol(const std::string & initname);
+       realsymbol(const std::string & initname, const std::string & texname);
 
-// global constants
+       unsigned get_domain() const { return domain::real; }
 
-extern const symbol some_symbol;
-extern type_info const & typeid_symbol;
+       ex conjugate() const { return *this; }
+       ex real_part() const { return *this; }
+       ex imag_part() const { return 0; }
 
-// macros
+       realsymbol* duplicate() const { return new realsymbol(*this); }
+};
+GINAC_DECLARE_UNARCHIVER(realsymbol);
 
-#define ex_to_symbol(X) static_cast<symbol const &>(*(X).bp)
 
-// wrapper functions around member functions
-inline void unassign(symbol & symarg)
-{ return symarg.unassign(); }
+/** Specialization of symbol to real positive domain */
+class possymbol : public realsymbol
+{
+public:
+       possymbol();
+       explicit possymbol(const std::string & initname);
+       possymbol(const std::string & initname, const std::string & texname);
 
-inline int degree(symbol const & a, symbol const & s)
-{ return a.degree(s); }
+       unsigned get_domain() const { return domain::positive; }
+
+       possymbol* duplicate() const { return new possymbol(*this); }
+};
+GINAC_DECLARE_UNARCHIVER(possymbol);
 
-inline int ldegree(symbol const & a, symbol const & s)
-{ return a.ldegree(s); }
+} // namespace GiNaC
 
-#endif // ndef __GINAC_SYMBOL_H__
+#endif // ndef GINAC_SYMBOL_H